畅想未来是件美好的事情。

比如，如果对于先心病，尤其是瓣膜疾病，外科手术时使用植入后就具有一定生长发育潜能的移植物就完美了，不用考虑什么人工瓣膜-患者不匹配的问题，不过这只是目前人类对组织工程的设想。

什么是组织工程学？

这是针对当前外科治疗中瓣膜、补片、外管道等人工材料的不足，上世纪80年代美国学者提出了尝试人工制造人类器官以应对器官移植物短缺的设想，直至发展到今日所谓的组织工程学。

期望越高，困难越大，目前组织工程走到哪一步了？近日，据中国医学科学院阜外医院李守军、窦铮在我刊进行了阐述。

作者指出，组织工程在儿科领域的发展路长且阻，但很多材料很有潜力，期望未来有更多临床应用的成功实例以及更新组织工程材料的出现，为先心病患儿带来福音。

体外组织工程、体内组织工程和原位组织工程的研发已全面开花

据介绍，根据细胞定植发生部位的不同，组织工程可以分为体外组织工程、体内组织工程和原位组织工程，目前在研发层面已全面开花。

体外组织工程

体外组织工程，是最早提出的组织工程范例，简单而言，就是将将一部分体外培养的种子细胞，植入预先处理好的可吸收细胞支架，辅以细胞因子等，在体外生物反应器模拟的生理条件下进行增殖（细胞化）后植入人体。

植入后，在支架中原有基质与细胞因子的共同作用下，种子细胞会逐步增殖为新的具有相应形态和功能的目标组织、器官，从而达到治疗目的。

体外组织工程所需前期试验较为复杂，如何选取合适的细胞与材料一直困扰着科研人员。

目前具有临床意义的的组织工程瓣膜主要聚焦于对可吸收细胞支架的研究。

在发展过程中，支架材料经历了从同种和异种供体瓣膜到天然聚合物、合成生物可降解聚合物和杂化支架等技术进展。

不过，异种瓣膜的免疫源性，聚合物支架降解产物引起的局部炎症反应，都还是让人挠头的问题。

3D打印技术，以及由聚乙二醇二丙烯酸酯与脱细胞牛心包基质匀浆交联的水凝胶制成的生物-聚合物杂化支架，目前很有潜力。

体内组织工程

体内组织工程也称活体组织工程，是将不可吸收的模具植入人体非病变部位（一般为皮下），利用人体自身的炎症反应，使纤维组织包裹模具，一段时间后取出，剔除模具，回收纤维组织用于移植物制备。

这类组织工程，不需要复杂的实验步走及漫长的制备时间，但制备过程全程位于体内，可控性相对较差，诱导形成心内组织，尤其是复杂多层结构组织，还遥遥无期。

原位组织工程

原位组织工程将脱细胞的细胞支架直接植入患者体内（通常为待修补的部位），利用患者自身的循环系统充当生物反应器。

这类组织工程流程简单、成本较低，再细胞化发生在患者体内，于生理条件下的血氧饱和度、血压和剪切力等条件下进行，有利于组织的生长、增殖。

不过，相应的难度也更大，血栓并发症常见。且如何在体内控制支架的再细胞化是该技术最大的挑战。

有学者将静电纺丝制作原位组织工程瓣膜微孔支架，并在羊肺动脉瓣植入的 12个月随访中获得了较为理想的结果。

不同移植物临床试水显潜力，但还需突破

对于组织工程瓣膜移植物的研究，还处于临床前的基础研究或动物实验阶段。

然而不同物种间的免疫系统具有较大差距，在动物实验中获得阳性结果，并不能说明能较易转化为临床。

目前获得良好临床反馈的组织工程瓣膜，主要集中在不同材质细胞支架的移植物，其他方向尚未取得突破。

初步结果良好的补片和外管道移植物如组织工程血管移植等，也缺乏更大样本量数据的支持。

来源：窦铮，李守军. 组织工程在先天性心脏瓣膜病外科治疗领域中的应用. 中国循环杂志, 2022, 37: 753-756. DOI: 10.3969/j.issn.1000-3614.2022.07.017【长按或扫描二维码可见原文】

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